中國科大研製出全流程機器化學家 初步實現智能化學範式
中新網北京10月5日電 (記者 孫自法)機器人不僅能成為科學家的科研助手,還能成為科學家?中國科學技術大學(中國科大)青年科研團隊通過最新研發成果給出了肯定的答案。
來自中國科學院(中科院)的最新消息稱,在該院“數據驅動的化學、材料和生物科學的機器科學家”青年團隊計劃和國家自然科學基金委員會項目資助下,中國科大化學與材料科學學院羅毅、江俊教授團隊與自動化係尚偉偉等合作,通過開發和集成移動機器人、化學工作站、智能操作係統、科學數據庫,研製出數據智能驅動的全流程機器化學家,並已初步實現智能化學範式。

這項“數據智能驅動的全流程人工智能機器化學家”的研究成果論文,已在最新一期《國家科學評論》(NSR)學術期刊發表。國際審稿人評價說,該成果的“機器人係統、工作站和智能化學大腦都是最先進的”“將對化學科學產生巨大影響”。業內專家認為,機器化學家的研究工作脫離了傳統試錯研究範式的限製,展現出“最強化學大腦”指導的智能新範式的巨大優勢,引領化學研究朝著知識理解數字化、操作指令化、創製模板化的未來趨勢前進,確立了中國在智能化學創新領域的全球領跑地位。
據中國科大研究團隊介紹,機器化學家平台實現大數據與智能模型雙驅動下的化學合成-表征-測試全流程開發,在軟硬件方麵已全麵超過歐美同類裝置,作為唯一裝載了計算大腦、理論模型和開放式操作係統的智能平台,它具有更強的化學智能和廣泛的化學品開發能力,目前已涵蓋光催化與電催化材料、發光分子、光學薄膜材料等,且適用範圍將隨平台升級和拓展繼續擴大。

機(ji)器(qi)化(hua)學(xue)家(jia)平(ping)台(tai)可(ke)采(cai)用(yong)機(ji)器(qi)智(zhi)能(neng)去(qu)查(zha)找(zhao)和(he)閱(yue)讀(du)文(wen)獻(xian),從(cong)海(hai)量(liang)研(yan)究(jiu)數(shu)據(ju)中(zhong)汲(ji)取(qu)專(zhuan)家(jia)經(jing)驗(yan),在(zai)前(qian)人(ren)知(zhi)識(shi)與(yu)數(shu)據(ju)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)提(ti)出(chu)科(ke)學(xue)假(jia)說(shuo)並(bing)製(zhi)定(ding)實(shi)驗(yan)方(fang)案(an);調度2台移動機器人和15個自主開發的智能化學工作站,完成高通量合成、表征、測試的化學實驗全流程,且預留標準接口,具備可擴展性;通過配套的後台操作係統,實現數據的自動采集、處理、分析和可視化,並裝載雲端數據庫,可實時調用和更新數據庫信息;獨有的計算大腦通過調用物理模型、理論計算、機器學習和貝葉斯優化,讓智能模型融入底層的理論規律與複雜的化學實驗演化,使機器科學家更加理解化學,更加擅長化學創造。
中國科大研究團隊科普解讀說,化學研究的對象日益複雜化、高維化,傳統的研究範式主要是依賴於“窮舉”“試錯”的手段。麵對龐大的化學空間,配方和工藝的搜索常常止步於局部最優,無法進行全局探索。以潛力巨大的高熵(高複雜、高無序)huahewucuihuajiweili,qiduozhongyuansudegaoduwuxuhunhedailaigaowendingxing,yegeirengongshiyanzhaochuzuiyoupeibidailaijidatiaozhan。huodezuiyoupeifangxuyaobianliceshijiqipangdadehuaxuepeibizuhe,muqianjinxianyuduizuiduo3種金屬組合進行優化。
而最新研製的機器化學家發揮其數據驅動和智能優化的優勢,智能閱讀1.6萬篇論文並自主遴選出5種非貴金屬元素,融合2萬組理論計算數據和207組全流程機器實驗數據,建立理實交融的智能模型,指導貝葉斯優化程序從55萬種可能的金屬配比中找出最優的高熵催化劑,將傳統“炒菜式”遍曆搜索所需的1400年縮短為5周。(完)
【編輯:李季】
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